無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全定位算法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks，WSNs)是目前多學(xué)科高度交叉研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域，如信號處理、信息理論、現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)、統(tǒng)計估計和推斷及人工智能等。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)眾多的應(yīng)用中，定位是一項基礎(chǔ)技術(shù)。但由于常應(yīng)用于復(fù)雜、敵對的環(huán)境中，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)易受到攻擊，從而使其定位過程遭到干擾和破壞。本文以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法的安全隱患為研究背景，結(jié)合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出了兩種安全定位算法，確保了無線傳感器網(wǎng)

2、絡(luò)定位的安全性。本文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　1、概述了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的理論知識，包括無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)；詳細(xì)介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位算法和存在的安全隱患；分析了當(dāng)前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)易遭受的典型攻擊及其對定位過程的影響；闡述了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位的安全要求；重點(diǎn)討論了當(dāng)前安全定位算法的基本原理，并對其進(jìn)行了歸納、總結(jié)和對比。
　　2、為驗證信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的安全性，提出了一種基于迭代投票的安全定位算法。在該算

3、法中，利用距離信息交換代替位置信息交換，降低了信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置信息泄露的可能性。該算法以三個信標(biāo)節(jié)點(diǎn)為參考節(jié)點(diǎn)，計算出其它信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置。根據(jù)計算出的定位誤差，對信標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行迭代投票。未知節(jié)點(diǎn)根據(jù)投票結(jié)果，選取得票最高的三個信標(biāo)節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行位置估算，從而提高未知節(jié)點(diǎn)的定位精度。
　　3、在對蟲洞攻擊進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，闡述了一種隱蔽性蟲洞攻擊。為抵御隱蔽性蟲洞攻擊，提出了一種針對蟲洞攻擊的安全定位算法。在該算法中，利用監(jiān)測節(jié)點(diǎn)記錄監(jiān)測區(qū)

4、域內(nèi)檢測數(shù)據(jù)包的發(fā)送、接受情況。若兩個不相鄰的監(jiān)測區(qū)域內(nèi)，存在具有相同源節(jié)點(diǎn)、目的節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包，則認(rèn)為兩個節(jié)點(diǎn)間存在著隱蔽性蟲洞攻擊。該安全定位算法可以有效地檢測隱蔽性蟲洞攻擊，提高DV-hop算法的定位精度。
　　4、對提出的兩種安全定位算法，設(shè)計了不同的實(shí)驗進(jìn)行仿真。實(shí)驗結(jié)果表明，當(dāng)惡意節(jié)點(diǎn)比例較大時，基于迭代投票的安全定位算法能保證定位的精度。針對蟲洞攻擊的安全定位算法能有效地抵抗包括隱蔽性蟲洞攻擊在內(nèi)的各種蟲洞攻擊，確保D